CN218848347U - 横纵波可控震源勘探装置 - Google Patents

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范运岭
李学文
林小明
许汉森
孙跃军
杨凤娟
马锦国
李宏卫
章哲辉
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Abstract

本实用新型涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种横纵波可控震源勘探装置，包括信号发生装置、功率放大装置、横波可控震源勘探装置、纵波可控震源勘探装置以及地震记录装置；信号发生装置通过功率放大装置分别与横波可控震源勘探装置、纵波可控震源勘探装置连接；横波可控震源勘探装置包括第一可控震源模块、横波震板以及伸缩模块，第一可控震源模块通过伸缩模块与横波震板连接；纵波可控震源勘探装置包括第二可控震源模块、连接垫板以及地锚，第二可控震源模块通过连接垫板与地锚连接。相比于现有技术，本实用新型改变震源的穿透能力和分辨能力，以解决城市浅部地球物理勘探的干扰大、不清晰的问题，实现了纵横波记录的高质量获取。

Description

横纵波可控震源勘探装置
技术领域
本实用新型涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及是一种横纵波可控震源勘探装置。
背景技术
随着国内基础建设项目的兴建、地质调查项目研究需要，针对浅部(覆盖层及基岩顶部) 地质结构进行精细探测的要求越来越高。浅层连续剖面的地层探测，通常要通过地球物理勘探的辅助得以实现。地质结构、地质层位的划分最常用的手段是地震勘探。
目前，陆域地震勘探使用的震源主要包括炸药、落重重锤、撞击式震源及可控震源。炸药震源激发能量大、穿透能力强，但其缺点明显，一是使用炸药震源不安全，易造成环境污染；二是产生的地震波频率低、分辨率低。落重重锤、撞击式震源激发能量小、激发频率低，浅部地层精细探测的有所不足。可控震源以震源车的形式为主，设备笨重、操作维护麻烦、激发主频极低，浅部地层信号基本缺失。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的在于，提供一种横纵波可控震源勘探装置、装置、设备以及存储介质，通过控制横波可控震源勘探装置发出横波扫描信号、纵波可控震源勘探装置发出纵波扫描信号，改变震源的穿透能力和分辨能力，以解决城市浅部地球物理勘探的干扰大、不清晰的问题，实现了纵横波记录的高质量获取。
本实用新型提供的一种横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述横纵波可控震源勘探装置包括信号发生装置、功率放大装置、开关装置、横波可控震源勘探装置、纵波可控震源勘探装置以及地震记录装置；
所述信号发生装置与所述功率放大装置连接，所述功率放大装置通过开关装置分别与所述横波可控震源勘探装置、纵波可控震源勘探装置连接；
所述横波可控震源勘探装置包括第一可控震源模块、横波震板以及伸缩模块，所述第一可控震源模块通过伸缩模块与横波震板连接；
所述纵波可控震源勘探装置包括第二可控震源模块、连接垫板以及地锚，所述第二可控震源模块通过连接垫板与地锚连接。
在一种实施例中，所述第一可控震源模块与第二可控震源模块均包括箱体、激振器以及基板，所述激振器设置在箱体的内部，所述基板设置在箱体内部的一侧，所述激振器与所述基板连接。
在一种实施例中，所述激振器包括外壳、振动芯体、励磁线圈、传动轴以及输入电缆，所述振动芯体、励磁线圈设置于所述外壳的内部，所述励磁线圈围绕所述振动芯体，所述振动芯体的一端与所述传动轴连接，贯穿所述外壳，与所述基板连接；所述输入电缆的一端与所述励磁线圈的一端连接，另一端与所述功率放大装置连接。
在一种实施例中，所述传动轴两侧设置有突起，所述激振器还包括压力弹簧，所述压力弹簧的一侧与所述箱体的内壁连接，所述压力弹簧的另一侧与所述突起连接。
在一种实施例中，所述伸缩模块包括手摇把手、螺栓以及活动支架，所述手摇把手远离把手的一端与螺栓连接，所述活动支架设置在所述螺栓的侧面，分别与所述横波震板以及箱体连接。
在一种实施例中，还包括第一配重以及第二配重，所述第一配重设置于所述横波可控震源勘探装置的上方，所述第二配重设置于所述纵波可控震源勘探装置的上方。
在一种实施例中，所述检测控制装置还包括磁性感应开关和开关支架，所述磁性感应开关通过所述支架设置在所述导向槽的上方，所述磁性感应开关与所述负载工作台垂直相对，用于定义零点。
在一种实施例中，所述振动芯体为稀土超磁致伸缩振动芯体。
本实用新型通过控制横波可控震源勘探装置发出横波扫描信号、纵波可控震源勘探装置发出纵波扫描信号，改变震源的穿透能力和分辨能力，以解决城市浅部地球物理勘探的干扰大、不清晰的问题，实现了纵横波记录的高质量获取。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1为本申请一种实施例的横纵波可控震源勘探装置的结构示意图；
图2为本申请一种实施例的横纵波可控震源勘探装置的可控震源模块的结构示意图；
图3为本申请一种实施例的横纵波可控震源勘探装置的伸缩模块的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本申请一种实施例的横纵波可控震源勘探装置的结构示意图，本申请提供的一种横纵波可控震源勘探装置，包括信号发生装置1、功率放大装置2、开关装置3、横波可控震源勘探装置4、纵波可控震源勘探装置5以及地震记录装置6；
信号发生装置1与功率放大装置2连接，功率放大装置2通过开关装置3分别与横波可控震源勘探装置4、纵波可控震源勘探装置5连接；
横波可控震源勘探装置4包括第一可控震源模块41、横波震板42以及伸缩模块43，第一可控震源模块41通过伸缩模块43与横波震板42连接；
纵波可控震源勘探装置5包括第二可控震源模块51、连接垫板52以及地锚53，第二可控震源模块51通过连接垫板52与地锚53连接。
装置启动前，将横波可控震源勘探装置4设置于坑洞内，根据坑洞的空间，通过伸缩模块43调整第一可控震源模块41以及横波震板42之间的距离，使第一可控震源模块41以及横波震板42贴近坑洞的表面，以保证横波可控震源勘探装置4的第一可控震源模块41产生的水平激振力能够通过横波震板42，有效地传入地下，经地下的介质反射，形成反射波，作为横波扫描信号；
通过将地锚53插入至地下一定深度，一般为0.5-1.0m，将纵波可控震源勘探装置5进行竖直设置，以保证纵波可控震源勘探装置5的第二可控震源模块51产生的垂向激振力能够有效传入地下，经地下的介质反射，形成反射波，作为纵波扫描信号。
地震记录装置6包括地震仪61以及与地震仪61连接的接收检波器62，将接收检波器 62插入地下，接收检波器62接收扫描信号，传输给地震仪61，获取相应的地震波记录。
用户可选用横波可控震源勘探装置4或者纵波可控震源勘探装置5来进行地震波的产生，当采用横波可控震源勘探装置4，信号发生装置1发射波动电信号至功率放大装置2进行功率放大，功率放大装置2将放大后的后的波动电信号输入至横波可控震源勘探装置4的第一可控震源模块41中，控制横波可控震源勘探装置4的第一可控震源模块产生水平激振力，通过横波震板42，有效地传入地下形成横波扫描信号，通过地震记录装置6对横波扫描信号进行记录，获取横波记录；
当采用纵波可控震源勘探装置5，信号发生装置1发射波动电信号至功率放大装置2进行功率放大，功率放大装置2将放大后的后的波动电信号输入至纵波可控震源勘探装置5的第二可控震源模块51中，控制纵波可控震源勘探装置5的第二可控震源模块51产生的垂向激振力能够有效传入地下形成纵波扫描信号，通过地震记录装置6对纵波扫描信号进行记录，获取纵波记录。
请参阅图2，图2为本申请一种实施例的横纵波可控震源勘探装置的可控震源模块的结构示意图。
在一个实施例中，第一可控震源模块41与第二可控震源模块51均包括箱体71、激振器 72以及基板73，激振器72设置在箱体71的内部，基板73设置在箱体71内部的一侧，激振器72与基板73连接。
在一个实施例中，激振器72包括外壳721、振动芯体722、励磁线圈723、传动轴724以及输入电缆725，振动芯体722、励磁线圈723设置于外壳721的内部，励磁线圈723围绕振动芯体722，振动芯体722的一端与传动轴724连接，贯穿外壳721，与基板73连接；输入电缆725的一端与励磁线圈723的一端连接，另一端与功率放大装置2连接。
在一个实施例中，振动芯体722为稀土超磁致伸缩振动芯体。
当功率放大装置2通过输入电缆725发送功率放大后的波动电信号至励磁线圈723，由电磁感应定律，在励磁线圈723周围便会产生对应的交变磁场，由于振动芯体722为稀土超磁致伸缩材料，交变磁场致振动芯体722超磁，使振动芯体722进行伸缩运动，通过传动轴 724对基板73产生一个反作用力使其连续的“推拉”弹性地面，形成激振力。
在一个实施例中，传动轴724两侧设置有突起726，激振器72还包括压力弹簧727，压力弹簧727的一侧与箱体71的内壁连接，压力弹簧727的另一侧与突起726连接，起缓冲作用。
请参阅图3，图3为本申请一种实施例的横纵波可控震源勘探装置的伸缩模块43的结构示意图。
在一个实施例中，伸缩模块43包括手摇把手431、螺栓432以及活动支架433，手摇把手431远离把手的一端与螺栓432连接，活动支架433设置在螺栓432的侧面，分别与横波震板42以及箱体71连接。可以通过手摇把手431使螺栓432进行旋转运动，带动活动支架433进行伸缩运动，从而控制横波震板42与第一可控震源模块41的距离。
在一个实施例中，还包括第一配重(图未示)以及第二配重(图未示)，第一配重(图未示)设置于横波可控震源勘探装置4的上方，第二配重(图未示)设置于纵波可控震源勘探装置5的上方，以提高可控震源与地面的耦合效果，从而使激振力有效地传入地下。
本实用新型通过控制横波可控震源勘探装置发出横波扫描信号、纵波可控震源勘探装置发出纵波扫描信号，改变震源的穿透能力和分辨能力，以解决城市浅部地球物理勘探的干扰大、不清晰的问题，实现了纵横波记录的高质量获取，此外，本实用新型提供的装置轻便、结构简单、造价低廉、操作安全、维护方便、对生态环境无害。
本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述横纵波可控震源勘探装置包括信号发生装置、功率放大装置、开关装置、横波可控震源勘探装置、纵波可控震源勘探装置以及地震记录装置；
所述信号发生装置与所述功率放大装置连接，所述功率放大装置通过开关装置分别与所述横波可控震源勘探装置、纵波可控震源勘探装置连接；
所述横波可控震源勘探装置包括第一可控震源模块、横波震板以及伸缩模块，所述第一可控震源模块通过伸缩模块与横波震板连接；
所述纵波可控震源勘探装置包括第二可控震源模块、连接垫板以及地锚，所述第一可控震源模块通过连接垫板与地锚连接。
2.根据权利要求1所述的横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述第一可控震源模块与第二可控震源模块均包括箱体、激振器以及基板，所述激振器设置在箱体的内部，所述基板设置在箱体内部的一侧，所述激振器与所述基板连接。
3.根据权利要求2所述的横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述激振器包括外壳、振动芯体、励磁线圈、传动轴以及输入电缆，所述振动芯体、励磁线圈设置于所述外壳的内部，所述励磁线圈围绕所述振动芯体，所述振动芯体的一端与所述传动轴连接，贯穿所述外壳，与所述基板连接；所述输入电缆的一端与所述励磁线圈的一端连接，另一端与所述功率放大装置连接。
4.根据权利要求3所述的横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述传动轴两侧设置有突起，所述激振器还包括压力弹簧，所述压力弹簧的一侧与所述箱体的内壁连接，所述压力弹簧的另一侧与所述突起连接。
5.根据权利要求1所述的横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述伸缩模块包括手摇把手、螺栓以及活动支架，所述手摇把手远离把手的一端与螺栓连接，所述活动支架设置在所述螺栓的侧面，分别与所述横波震板以及箱体连接。
6.根据权利要求1所述的横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：还包括第一配重以及第二配重，所述第一配重设置于所述横波可控震源勘探装置的上方，所述第二配重设置于所述纵波可控震源勘探装置的上方。
7.根据权利要求3所述的横纵波可控震源勘探装置，其特征在于：所述振动芯体为稀土超磁致伸缩振动芯体。
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CN115061187A (zh) * 2022-07-08 2022-09-16 广东省地质调查院 横纵波可控震源勘探装置以及地震勘探方法

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